大西洋環流較過去一千年減弱

隨著格陵蘭冰川融化,一條將溫暖海水帶往北方的洋流正在減弱

一個龐大的海洋輸送系統,將熱帶溫暖海水引向北大西洋,似乎已經從披頭士樂隊解散前後的一次近乎崩潰的狀態中部分恢復。但該系統仍然比人類學會如何在紙上書寫現代音樂之前要弱得多。

強大的大西洋洋流推動著墨西哥灣暖流,影響著海平面,溫暖著歐洲大陸和北美洲的城市,並將營養物質從海洋深處帶上來,幫助維持海洋生態系統和漁業。

但是,來自格陵蘭冰蓋融化的大量冷水似乎正在減緩海洋環流,使其達到1000多年來未曾經歷過的水平。


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這是一個大膽的新嘗試得出的結論,該嘗試結合了從珊瑚樣本、冰芯和樹木年輪中收集的溫度測量和氣候相關資料,以追蹤關鍵的大西洋海洋現象令人擔憂的衰退。這項新的研究,週一發表在《自然氣候變化》雜誌上,利用海面溫度的觀測和研究,產生了一個新的指數——該指數描繪了大西洋經向翻轉環流(AMOC)的衰退,這是地球上最重要的迴圈系統之一。

該指數揭示了AMOC的現代衰退,包括1970年至1990年間的急劇減速,這已經得到廣泛的檢測,隨後是部分恢復,但未能使該系統恢復到工業革命前的活力狀態。

 

如果由德國波茨坦氣候影響研究所領導的研究人員確定的氣候關係成立,格陵蘭島不斷增長的融化率“可能會在十年或二十年內導致AMOC進一步減弱,甚至可能導致其關鍵組成部分的永久性關閉”,科學家在論文中警告說。

美國國家海洋和大氣管理局氣候與海洋建模師斯蒂芬·格里菲斯說,該研究的發現是“戲劇性的”,但與計算機氣候模型的預測一致。格里菲斯沒有參與這項研究。他為最近的研究做出了貢獻,該研究將AMOC的突然變化與2009年和2010年美國東北海岸線海平面歷史上前所未有的五英寸飆升聯絡起來。其他研究人員將五年前的同一AMOC減速與歐洲的嚴冬以及颶風活動的激增聯絡起來。

格里菲斯說:“從我的角度來看,我們不可避免地會看到越來越多的證據表明環流正在減緩。如果翻轉環流進一步減緩,東海岸的這些極端海平面事件將變得更加頻繁。”

賓夕法尼亞州立大學地球系統科學中心主任,也是這項新研究的作者之一的邁克爾·曼恩說,格陵蘭島的冰川融化速度比預期的要快,這可以解釋為什麼AMOC似乎“提前幾十年”放緩。他說,1970年前後AMOC的突然減速“看起來像一次流產的崩潰”——而且“全面崩潰”可能在未來幾十年內發生。

根據曼恩的說法,持續的AMOC減速的確切後果很難預測,但他警告說,它可能會透過阻止深海營養物質進入在較淺的北大西洋深處繁榮的漁業和食物鏈,從而降低全球糧食安全。

曼恩說:“就營養物質的可用性而言,生產力最高的地區是北大西洋的高緯度地區。如果我們失去它,那將對我們繼續捕魚的能力構成根本威脅。”

曼恩說,如果沒有AMOC將熱量從熱帶地區帶走並重新分配,北半球的部分地區可能會變得更冷。但他也表示,颶風、東北風暴和其他風暴可能會變得更加普遍,為熱量提供一條可以傳播的替代途徑。

曼恩說:“如果你關閉這種海洋環流模式,你就是在剝奪氣候系統的一種熱量傳輸模式。如果你剝奪它的一種傳輸模式,通常情況下你會看到其他傳輸模式增加。”

國家大氣研究中心海洋學部門的研究員斯蒂芬·耶格說,新的AMOC指數“肯定會引起很多關注”。他說,他對所使用的一些溫度資料的可靠性仍然持懷疑態度,並且其他研究表明,氣溫上升在環流減緩中的作用比來自格陵蘭島的淡水融水要大。

耶格說:“該論文提出了一個令人興奮的新視角。這篇論文中提出的許多想法將需要進一步的審查和測試。”

本文經氣候中心許可轉載。該文章最早於2015年3月23日釋出。

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